CC BY
159
УДК 625.74
РЕКОНСТРУКЦИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ В СЛОЖНЫХ ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЯХ СИБИРИ И ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА
© Е.В. Волкова1, Д.С. Сидорова2
Иркутский государственный технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Рассматривается проблема реконструкции автомобильных дорог в суровых климатических, геологических и гидрологических условиях Сибири и Дальнего Востока на примере автомобильной дороги М56 «Лена». Выявлены трудности строительства и реконструкции автомобильных дорог в этом регионе. Приведены современные методы и даны рекомендации по эффективному решению вопросов реконструкции автомобильной дороги «Лена». Ил. 3. Табл. 1. Библиогр.5 назв.
Ключевые слова: автомобильные дороги; инженерные сооружения; вечномерзлые грунты; земляное полотно; дорожная одежда; покрытие автомобильной дороги; реконструкция автомобильных дорог.
AUTOMOBILE ROAD RECONSTRUCTION IN COMPLEX NATURAL CONDITIONS OF SIBERIA AND FAR EAST E.V. Volkova, D.S. Sidorova
Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.
The article considers the problem of road reconstruction under the harsh climatic, geological and hydrological conditions of Siberia and the Far East by the example of the automobile road M56 "Lena". Having revealed the difficulties in road construction and reconstruction in the region, the authors list modern methods and give recommendations on the efficient solution of the reconstruction issues of the automobile road "Lena". 3 figures. 1 table. 5 sources.
Key words: automobile roads; engineering constructions; permafrost; roadbed; pavement; road covering; reconstruction of automobile roads.
Дорожная отрасль Сибири и Дальнего Востока находится в сложной ситуации. Эти регионы активно развивались в советский период: к 1960-80-м гг. прошлого века средние темпы роста экономики достигали
6,5% в год; шел приток населения; интенсивно строились железные и автомобильные дороги. Преимущественными направлениями развития сибирских регионов были: добывающая отрасль, тяжелая и оборонная
1Волкова Елена Викторовна, кандидат географических наук, доцент кафедры автомобильных дорог, тел. 89149275065, e-mail: volkova_elena13@mail.ru
Volkova Elena, Candidate of Geography, Associate Professor of the Department of Automobile Roads, tel.: 89149275065, e-mail: volkova_elena13@mail.ru
2Сидорова Дарья Сергеевна, магистрант, тел.: 89526153799, e-mail: vavadas@mail.ru. Sidorova Darya, Graduate student, tel.: 89526153799, e-mail: vavadas@mail.ru
ВЕСТНИК ИрГТУ №7 (78) 2013
81
Транспорт
промышленность. Это, в свою очередь, требовало достаточно развитой инфраструктуры территорий.
Сейчас ситуация изменилась. Существующая сеть автомобильных дорог от дальневосточного побережья до уральских гор слабо развита - дорог очень мало, основная часть их грунтовые. Множество участков дорог имеют однополосное движение. Дорожное покрытие находится, как правило, в изношенном, разбитом состоянии. Дороги не выдерживают современных нагрузок многотонного транспорта. Только треть автомобильных дорог, вошедших в Федеральную целевую программу «Развитие транспортной системы России (2010-2015 гг.)», расположена в Сибирском федеральном округе и Дальневосточном регионе. Объемы финансирования проектирования и строительства восточных и северных дорог малы по сравнению с инвестициями в развитие инфраструктуры западнее Урала.
За последние годы возросло внимание государства к проблеме бездорожья в этом регионе - увеличился объем финансирования проектов и строительства автотранспортной сети северных районов Сибири и Дальнего Востока: автодорог «Лена» (рис. 1), «Колыма», «Вилюй», «Уссури». Необходимость разработки месторождений полезных ископаемых и осуществления ежегодного северного завоза регионов требует прокладки железнодорожных и автодорожных трасс.
Рис. 1. Автомобильная дорога М56 «Лена»
Автомобильная дорога М-56 (А360) «Лена» от Невера до Якутска, проходящая по территории Амурской области и Республики Саха (Якутия) имеет протяженность 1157 км. На ней расположено 166 мостов и путепроводов, 930 труб длиной 5966 и 15020 погонных метров соответственно. Дорога отнесена к объектам, обеспечивающим основное формирование и развитие автодорожных направлений в составе российских транспортных коридоров.
Сведения о протяженности и типе покрытия автомобильной дороги «Лена» приведены в таблице.
Необходимо добавить, что земляное полотно в отрицательных отметках имеет следующую протяженность, км: в сухой местности - 206; во влажной - 43; в переувлажненной - 3.
Автомобильная дорога «Лена» связывает южные и центральные районы Республики Саха (Якутия), а
также через федеральную дорогу «Колыма» - строящуюся дорогу от г. Якутска до г. Магадана и районы Магаданской области с транспортной железнодорожной магистралью, линией БАМ и линией Малого БАМа: БАМ - Тында - Беркакит - Чульман. Автомобильная дорога также является единственным средством сообщения между северным и южным районом Якутии, по которому осуществляется весь поток грузоперевозок и пассажирских перевозок.
Характеристика автомобильной дороги «Лена»
Тип покрытия Протяженность, км
Автомобильная дорога, всего 1 157
в том числе
с усовершенствованным покрытием 373,246
из них:
- цементобетонное 2,941
- асфальтобетонное и чернощебеночное 370,305
с переходным покрытием 783,754
Изыскания и работы по строительству искусственных сооружений и земляного полотна автомобильной дороги от Амура, через р. Алдан, на г. Якутск начались еще в мае 1925 г., а уже осенью 1928 г. эту дорогу открыли. В 1957 г. ей было присвоено название «Автомобильная дорога Большой Невер - Якутск».
Несмотря на большой объём выполненных работ, дорога не отвечала современным требованиям. Она имела крайне низкую пропускную способность, неудовлетворительное состояние мостов. В период весеннего паводка и осеннего ледостава, движение по дороге прекращалось, поэтому масштабные строительные работы на ней продолжались в 1960-70-е гг. прошлого столетия. С 1995 г. были развернуты работы по реконструкции этой автомобильной дороги.
Район проектирования с точки зрения экономической базы и связанной с ней инфраструктурой можно охарактеризовать как слаборазвитый. Особенность трассы М-56 «Лена» состоит в том, что она пролегает в малонаселенных землях, с небольшим количеством городов и поселков.
Существующая автодорога преимущественно представляет собой дорогу с грунтовым покрытием и в период май - начало июня, когда интенсивно оттаивает снег, становится труднопроходимой (рис. 2). Лишь на некоторых участках (в районе городов Тында, Нерюнгри и Алдан) существует асфальтобетонное покрытие, которое, в свою очередь, нуждается в ремонте.
Трасса проходит по территории вечной мерзлоты в сильно пересеченной и горной местности Алданского нагорья и Приленского плато, Центрально-Якутской эрозийно-денудационной низменной равнины. Авто-
lamnl
Транспорт
мобильная дорога «Лена» считается одной из самых опасных дорог мира.
Рис. 2. Состояние покрытия на автомобильной дороге М56 «Лена»
Климат суровый - зима продолжительностью 6-8 месяцев с низкими температурами (-40 °С), бурная весна, а также короткое, но жаркое лето. Вдоль трассы можно отметить различные типы местности - это и мохово-лишайниковая тундра, и равнинная степь, и горно-лесистые участки. По дороге встречается множество мелких озер и рек. Расположение горных перевалов и речных долин, наличие глубоких впадин и крутых склонов определили положение дороги в плане и продольном профиле.
В плане дорога характеризуется сильной извилистостью, большим количеством закруглений с кривыми малого радиуса. Все перевальные участки построены с затяжными подъемами и спусками, с вертикальными кривыми малых радиусов, продольные уклоны достигают 100% и более. На участках затяжных подъемов отсутствуют дополнительные полосы для движения грузового транспорта. Видимость встречного автомобиля на некоторых участках составляет мене 100 м и не обеспечивает условиям по безопасности движения.
Основная часть дороги (763 км) с грунтовым и щебеночным покрытием, что весьма неблагоприятно сказывается на безопасности дорожного движения, комфорте водителей и пассажиров (рис. 3). На некоторых участках общей протяженностью 394 км есть асфальтобетонное покрытие, но оно находится в неудовлетворительном состоянии.
Дорога не рассчитана на интенсивное движение большегрузных автомобилей с общей массой до 80 тонн. Существующие участки автомобильной дороги были построены под нагрузку от 3 до 6 тонн на ось, в связи с чем требуется реконструкция и новое строительство.
Самое большое неудобство для автомобилистов -отсутствие моста через р. Лена. Переправа летом осуществляется при помощи грузопассажирского парома, а зимой (декабрь - апрель) - по льду реки и занимает почти час. Автомобильное движение прекращается в период ледохода и ледостава и сообщение возможно только по воздуху.
Из 140 мостов общей протяженностью 5659 по-
гонных метров 12 мостов (8,6%) - деревянные, находятся в аварийном состоянии, и 31 мост общей протяженностью 826 погонных метров - в неудовлетворительном состоянии. Все мостовые сооружения не отвечают современным требованиям по расчетным нагрузкам.
Рис. 3. Переходный тип покрытия на автомобильной дороге М56 «Лена»
На протяжении последних семи лет работы по реконструкции автомобильной дороги, проходящей по Амурской области (268 км), не проводились. В Республике Саха (Якутия) реконструкция выполнена на незначительных по протяженности участках.
В соответствии с перспективной интенсивностью движения автомобильная дорога «Лена» Невер -Якутск относится к дороге III категории, но на протяжении около 900 км не соответствует этой категории и по транспортно-эксплуатационному состоянию на всем протяжении переведена на IV категорию. Интенсивность движения автомобильного транспорта по перегонам изменяется от 980 до 1610 автомобилей в сутки, доля легковых автомобилей в транспортном потоке составляет 35-42%.
Особые геологические и климатические условия строительства и реконструкции участков федеральной автомобильной дороги «Лена», а также сжатые сроки строительного сезона предопределяют использование передовых строительных технологий, материалов и конструктивных решений отечественной и зарубежной практики в дорожном строительстве. Рекомендуется применять:
• интегральные решетки для укрепления откосов выемок и объемные георешетки для укрепления кюветов;
• теплоизолирующие прослойки из вспененного полистирола, теплоизоляционный материал «Пено-плекс»;
• лотки металлические гофрированных труб из полимерных составов, габионы и матрацы «Рено»;
• сборные металлогофрированные конструкции водопропускных труб (диаметром от 1,5 до 3 м) и арочных мостов (производства России и Канады). Конструкции металлических гофрированных труб обеспечивают необходимую прочность и устойчивость искусственных сооружений, технологичность строительства, удобство сборки и транспортировки, надёжны в эксплуатации.
1ШШ1
Транспорт
• геотекстильные и геосинтетические материалы типа «Дорнит» - иглопробивной нетканый материал -при устройстве металлических гофрированных труб и возведении земляного полотна;
• мастику «Гермокрон-Гидро» (ТУ 2513-00120504464-99) - однокомпонентную композицию на каучуково-смоляной основе (разработчик и производитель НФП «Пигмент», ООО «НИПРОИНС»). Мастика более надёжна (чем асфальтобетон) при защите металлических гидротехнических сооружений от коррозии и более технологична в применении.
• краску «Штоллрефлекс» марки Д 1163 для дорожной разметки. Дорожно-разметочный материал -краска «Штоллрефлекс» фирмы Штолл Рефлекс Штрассенмаркирунгсматериалиен ГмбХ (Австрия) за 10 лет применения на дорогах России хорошо себя зарекомендовала при разметке дорог с асфальтобетонным покрытием;
• устройство деформационных швов особого северного исполнения (до -60 оС);
• устройство асфальтобетонного покрытия с использованием полимербитумных вяжущих адгезионных присадок на современных асфальтосмесительных установках высокой производительности (до 160 т/ч) производства России, Германии, Швейцарии.
В период до 2015 г. в плане первоочередных мероприятий по приведению в нормативное состояние федеральной автомобильной дороги «Лена» намечены реконструкция и ремонт наиболее грузонапряжен-ных участков Невер - Тында - граница Амурской области и Республики Саха (Якутия), Томмот - Якутск и ликвидация участков незавершенной реконструкции прошлых лет.
В период с 2010 по 2012 гг. были проведены работы на 16 участкам дороги, в 2013 г. предполагается реконструировать 6 отрезков дороги. Общий максимальный срок выполнения работ - до 30 октября 2016 г. Осуществляются работы по возведению новых, ремонту и реконструкции существующих мостов. Реконструкция участков автодороги продолжается даже в зимний период в суровых климатических условиях Республики Саха (Якутия).
Основными задачами по эксплуатации являются: ликвидация аварийного состояния мостового хозяйства автомобильной дороги, достройка участков (незавершенного строительства), капитальный ремонт
существующей автодороги, что позволит к 2020 году довести дорогу «Лена» до параметров 3 технической категории с расширенными полосами и асфальтированием.
Для восстановления транспортно-эксплуатацион-ного состояния участка дороги назначены следующие основные проектные решения:
- улучшение параметров трассы автомобильной дороги в продольном профиле на участках с недостаточной видимостью и плавностью (устройство выемок и досыпка насыпей);
- замена конструкции дорожной одежды;
- восстановление поверхностного водоотвода;
- строительство новых искусственных сооружений;
- обустройство автомобильной дороги техническими средствами организации движения в соответствии с действующими нормативными требованиями.
Проектные решения предусматривают доведение поперечных уклонов проезжей части до 20%о, укрепленной части обочины - 20%, присыпной обочины -40%. Отсыпку основания и укрепление обочины щебеночной смесью С4, покрытие и отсыпку основания на второй стадии из черного щебня, двойную поверхностную обработку, нижний слой покрытия из горячего крупнозернистого пористого асфальтобетона марки, верхний слой покрытия из горячего мелкозернистого плотного асфальтобетона. Конструкцию укрепленной части обочин предусматривается выполнить покрытием из горячего мелкозернистого плотного асфальтобетона, уложенным на основание из щебеночной смеси С4.
В рамках реализации инвестиционного проекта «Проектирование и создание автодорожного мостового перехода через реку Лена в районе города Якутск» в 2013 г. начнется проектирование совмещенного же-лезнодорожно-автомобильного моста через реку Лена, а строительство переправы запланировано на 20142018 гг. Это ключевой проект создания опорной транспортной сети Якутии и главный стратегический объект транспортного строительства.
Автомобильная дорога «Лена» имеет важное социально-экономическое значение для развития северных территорий - не только Якутии, но и всего Дальнего Востока и Забайкалья, является единственным круглогодичным путем транспортного сообщения для доставки необходимых для северных регионов грузов.
Библиографический список
1. ВСН 84-89 «Изыскания, проектирование и строительство автомобильных дорог в районах распространения вечной мерзлоты». Минтрансстрой, 1990 г.
2. Изыскания и проектирование автомобильных дорог на многолетнемерзлых грунтах: учеб. пособие. Омск: ОмПИ, 1989 г.
3. ФКУ ДСД «Дальний Восток» [Электронный ресурс]. Режим
доступа: http://dalvostok.su/.
4. Журнал «Направление - Дальний Восток» [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.n-dv.ru/.
5. ДФО портал. Программный проект «Развитие сети ФАД «Лена» [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.dfoportal.info/area05x/partieia/article-nybddg5/page-4.htm.
